建立近紅外一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂焖勹b別地奧心血康膠囊的真?zhèn)?/h1>
2013-11-20 02:27:36韓吳琦黃永麗
中國(guó)合理用藥探索 2013年9期
韓吳琦 黃永麗
（1 開封市食品藥品檢驗(yàn)所，河南 開封475002；2 河南大學(xué)淮河臨床學(xué)院，475000）
近紅外光譜技術(shù)非常適合于藥品原輔料及制劑的定性定量分析，與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，具有快速、準(zhǔn)確、無(wú)污染、非破壞等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需預(yù)處理即可測(cè)定多種狀態(tài)的樣本，應(yīng)用范圍幾乎涉及整個(gè)制藥領(lǐng)域。 該技術(shù)能夠快速無(wú)損地對(duì)樣本進(jìn)行分析，對(duì)在已知樣本中添加未知成分的情況具有極高的檢測(cè)靈敏度，由原料污染、物料配比異常等因素造成的藥品質(zhì)量影響可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)[1]。地奧心血康膠囊具有活血化瘀、行氣止痛，擴(kuò)張冠脈血管，改善心肌缺血的功效，是一種用于預(yù)防和治療冠心病和心絞痛等病癥的藥物[2]。 由于近年來(lái)市場(chǎng)上大量假冒地奧心血康膠囊的出現(xiàn)，極大危害了人民的身體健康和生命安全，且藥監(jiān)部門現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查僅憑肉眼很難快速鑒別其真?zhèn)?，大量抽檢又給監(jiān)管相對(duì)人帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。因此，本研究根據(jù)近紅外的上述特點(diǎn)通過(guò)建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停瓤梢钥焖勹b別真?zhèn)蔚貖W心血康膠囊，適用于藥品監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)快速篩查，又可以減少抽樣率，減輕了監(jiān)管相對(duì)人的負(fù)擔(dān)，節(jié)約檢驗(yàn)資源和檢驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，提高打擊假劣藥品力度，保障了人民用藥安全。
1 儀器與試藥
測(cè)量?jī)x使用藥品檢測(cè)車車載Bruker Matrix.F近紅外光譜分析儀，分析軟件為OPUS 5.0。 從成都地奧制藥集團(tuán)有限公司購(gòu)買地奧心血康膠囊25 批（以下簡(jiǎn)稱A 批）用于建立模型；從當(dāng)?shù)亓魍ㄆ髽I(yè)購(gòu)買地奧心血康膠囊10 批（以下簡(jiǎn)稱B 批）用于驗(yàn)證模型（上述35 批樣品均經(jīng)過(guò)我市食品藥品檢驗(yàn)所檢驗(yàn)合格）。
2 方法與結(jié)果
2.1 實(shí)驗(yàn)原理
一致性檢驗(yàn)的原理包括： ①計(jì)算參考光譜在每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)i 處吸光度（A）的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ；②將每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)A 的平均值加減一定倍數(shù)的σ，作為該波長(zhǎng)點(diǎn)的可信區(qū)間，該倍數(shù)即為一致性指數(shù)（conformity index，CI）的限度；③測(cè)試光譜在該波長(zhǎng)點(diǎn)處的吸光度與平均值的差值除以標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到CI；④一致性檢驗(yàn)是將待測(cè)光譜的CI 與之前設(shè)定的CI 限度進(jìn)行比較，從而快速簡(jiǎn)單地判斷待測(cè)光譜與參考光譜是否具有一致性。
2.2 光譜采集
掃描波數(shù)范圍為4 000 ～12 000 cm－1，分辨率為4 cm－1，每批樣品重復(fù)掃描3 次。
2.3 光譜的處理
由于在4 000 ～4 200 cm－1譜段范圍內(nèi)包含有許多藥品包裝材料信息、輔料信息和噪聲信息，不適宜作為主要研究波段，故選取4 200 ～12 000 cm－1范圍作為本次建模所用譜段。 預(yù)處理分別嘗試矢量歸一化、一階導(dǎo)數(shù)、矢量歸一化＋一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)、矢量歸一化＋二階導(dǎo)數(shù)，經(jīng)試驗(yàn)，選擇矢量歸一化預(yù)處理建立的地奧心血康膠囊一致性模型準(zhǔn)確率更高。
2.4 光譜數(shù)據(jù)處理
對(duì)于藥品的限度控制，通常采用3 種計(jì)算方法：一是最大CI 法，即直觀地指定CI 限度值; 二是Sum 1 方法，即超出CI 限度的所有Y 值除以所選譜段內(nèi)的波長(zhǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)得到的Sum 數(shù)值，對(duì)其進(jìn)行限定; 三是Sum 2 方法，即超出CI 限度的所有Y 值除以超過(guò)CI 限度的波長(zhǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)得到的Sum 數(shù)值，對(duì)其進(jìn)行限定。 優(yōu)化模型后，決定采用最大CI 法。CI 分別嘗試選擇3，4，5，6 等，最終確定為CI 值＝3.4。
2.5 模型的建立和驗(yàn)證
使用OPUS 軟件，點(diǎn)擊Setup Conformity Test窗口，從添加參考光譜對(duì)話框欄里，調(diào)入A 批樣品的75 張光譜（3 張/ 批），按照2.2，2.3 中敘述的方法設(shè)置各種參數(shù)，建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，保存一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，CI 值為3.4。
調(diào)出地奧心血康膠囊一致性模型， 從添加測(cè)試光譜模塊， 調(diào)入B 批樣品的30 張光譜 （3 張/批）進(jìn)行驗(yàn)證。 B 批樣品的驗(yàn)證光譜全部落在CI值的范圍內(nèi),說(shuō)明建模成功，見圖1。
圖1 地奧心血康膠囊的近紅外一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證注：圖中灰點(diǎn)為A 批75 張建模光譜，兩條黑線之間是最大CI 值的區(qū)間，兩條黑線之間的黑點(diǎn)是B 批30 張驗(yàn)證光譜，黑線到0 點(diǎn)的距離即為CI 值3.4
B 批樣品的驗(yàn)證光譜的CI 值也在±3.4 范圍內(nèi)，說(shuō)明CI 值設(shè)定為3.4 比較合適。 同時(shí)說(shuō)明地奧心血康膠囊的生產(chǎn)工藝、原輔料及其配比基本穩(wěn)定，體現(xiàn)在近紅外光譜上也是相對(duì)穩(wěn)定的，故可以建立近紅外一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>
2.6 模型使用
在日常監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn)了可疑的地奧心血康膠囊4 批，我市藥品檢測(cè)車立即調(diào)出地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)4 批可疑地奧心血康膠囊進(jìn)行測(cè)試。 結(jié)果顯示4 批地奧心血康膠囊的光譜CI 值最小為5.4，最大為9.4，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)定的CI 值3.4。后經(jīng)我市食品藥品檢驗(yàn)所和我省食品藥品檢驗(yàn)所復(fù)檢，結(jié)果顯示4 批地奧心血康膠囊均為假藥，見圖2 和表1。
圖2 超出地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ虲I 值 的 假 藥CI 值
表1 4 批假冒地奧心血康膠囊的12 張光譜的相關(guān)數(shù)據(jù)
2 年來(lái)開封市藥品檢測(cè)車?yán)玫貖W心血康膠囊一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停膊楂@假地奧心血康膠囊52批，極大的維護(hù)了人民的用藥安全和生命健康。
3 討論
3.1 用于建立模型的訓(xùn)練集樣品，要求該樣品集能夠包含該藥品在化學(xué)和物理性質(zhì)上的變異；用于驗(yàn)證模型的驗(yàn)證集樣品，要求能夠代表未來(lái)待測(cè)樣品的性質(zhì)。
3.2 一致性檢驗(yàn)原理上是比較未知樣品光譜的CI值限度是否超過(guò)已知樣品的CI 值限度。一致性檢驗(yàn)的靈敏度較高，CI 值限度和CI 值的設(shè)定應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)藥品質(zhì)量的要求來(lái)選擇，使用嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)研究藥品質(zhì)量變化與CI 值變化的關(guān)系。 對(duì)于CI 值限度的設(shè)置，根據(jù)理論研究，應(yīng)為5或6 比較合適，如果建模參考光譜的數(shù)量較多（數(shù)百?gòu)垼瑒t可設(shè)置為5，如果數(shù)量較少（低于100張），則可設(shè)置為6。 另外，也要根據(jù)每個(gè)藥品的具體情況，具體設(shè)置，如本文的地奧心血康膠囊的CI 值就是3.4。 在實(shí)際使用過(guò)程中，需對(duì)每批樣品測(cè)定3 張光譜，進(jìn)行檢驗(yàn)。
3.3 近紅外圖譜反映的是制劑中活性成分和輔料的綜合信息，無(wú)論是活性成分發(fā)生的化學(xué)變化，還是輔料發(fā)生的物理性質(zhì)改變，以及假冒知名廠家的藥品，都會(huì)在近紅外光譜中有所體現(xiàn)[3-4]。 一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢葬槍?duì)特定廠家的特定品種給出高效、準(zhǔn)確的結(jié)論，并且可以根據(jù)當(dāng)?shù)赜盟幘唧w情況及時(shí)更新或者建立所需要的一致性模型，方便快捷，克服了藥品檢測(cè)車上所配發(fā)模型的單一、機(jī)動(dòng)性差的弊端。
3.4 近幾年來(lái)，地奧心血康膠囊在市面上屢屢出現(xiàn)假冒情況，尤其在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、個(gè)體診所和個(gè)體藥店。 因此，如何有效打假，成為藥品監(jiān)管的首要問題。本研究結(jié)果表明，用地奧心血康膠囊近紅外一致性模型可以快速鑒別其真?zhèn)?，且操作?jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，對(duì)今后打擊假藥具有重要意義，可在藥品檢測(cè)車中推廣應(yīng)用。
[1] 蘆永軍. 近紅外光譜分析技術(shù)及其在藥物工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 光機(jī)電信息，2003（5）：30-34.
[2] 國(guó)家藥典委員會(huì). 中國(guó)藥典（2010 年版）一部[S]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社：671-672.
[3] 王靜，耿仲樂，王鵬超. 利用近紅外光譜鑒別多潘立酮片的真?zhèn)蝃J]. 中國(guó)藥業(yè)，2008，17（17）：22-23.
[4] 王良金，李松賓，孟建生，等. 近紅外圖譜直觀分析法鑒別假藥[J]. 中國(guó)藥事，2008，22（8）：668-671，691.
致謝：感謝殷飛主任、潘穂生主任、霍雷震老師對(duì)本研究給予的指導(dǎo)和大力支持！
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韓吳琦 黃永麗
（1 開封市食品藥品檢驗(yàn)所，河南 開封475002；2 河南大學(xué)淮河臨床學(xué)院，475000）
近紅外光譜技術(shù)非常適合于藥品原輔料及制劑的定性定量分析，與傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法相比，具有快速、準(zhǔn)確、無(wú)污染、非破壞等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需預(yù)處理即可測(cè)定多種狀態(tài)的樣本，應(yīng)用范圍幾乎涉及整個(gè)制藥領(lǐng)域。 該技術(shù)能夠快速無(wú)損地對(duì)樣本進(jìn)行分析，對(duì)在已知樣本中添加未知成分的情況具有極高的檢測(cè)靈敏度，由原料污染、物料配比異常等因素造成的藥品質(zhì)量影響可在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)[1]。地奧心血康膠囊具有活血化瘀、行氣止痛，擴(kuò)張冠脈血管，改善心肌缺血的功效，是一種用于預(yù)防和治療冠心病和心絞痛等病癥的藥物[2]。 由于近年來(lái)市場(chǎng)上大量假冒地奧心血康膠囊的出現(xiàn)，極大危害了人民的身體健康和生命安全，且藥監(jiān)部門現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查僅憑肉眼很難快速鑒別其真?zhèn)?，大量抽檢又給監(jiān)管相對(duì)人帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)。因此，本研究根據(jù)近紅外的上述特點(diǎn)通過(guò)建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停瓤梢钥焖勹b別真?zhèn)蔚貖W心血康膠囊，適用于藥品監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)快速篩查，又可以減少抽樣率，減輕了監(jiān)管相對(duì)人的負(fù)擔(dān)，節(jié)約檢驗(yàn)資源和檢驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，提高打擊假劣藥品力度，保障了人民用藥安全。
1 儀器與試藥
測(cè)量?jī)x使用藥品檢測(cè)車車載Bruker Matrix.F近紅外光譜分析儀，分析軟件為OPUS 5.0。 從成都地奧制藥集團(tuán)有限公司購(gòu)買地奧心血康膠囊25 批（以下簡(jiǎn)稱A 批）用于建立模型；從當(dāng)?shù)亓魍ㄆ髽I(yè)購(gòu)買地奧心血康膠囊10 批（以下簡(jiǎn)稱B 批）用于驗(yàn)證模型（上述35 批樣品均經(jīng)過(guò)我市食品藥品檢驗(yàn)所檢驗(yàn)合格）。
2 方法與結(jié)果
2.1 實(shí)驗(yàn)原理
一致性檢驗(yàn)的原理包括： ①計(jì)算參考光譜在每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)i 處吸光度（A）的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差σ；②將每個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)A 的平均值加減一定倍數(shù)的σ，作為該波長(zhǎng)點(diǎn)的可信區(qū)間，該倍數(shù)即為一致性指數(shù)（conformity index，CI）的限度；③測(cè)試光譜在該波長(zhǎng)點(diǎn)處的吸光度與平均值的差值除以標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到CI；④一致性檢驗(yàn)是將待測(cè)光譜的CI 與之前設(shè)定的CI 限度進(jìn)行比較，從而快速簡(jiǎn)單地判斷待測(cè)光譜與參考光譜是否具有一致性。
2.2 光譜采集
掃描波數(shù)范圍為4 000 ～12 000 cm－1，分辨率為4 cm－1，每批樣品重復(fù)掃描3 次。
2.3 光譜的處理
由于在4 000 ～4 200 cm－1譜段范圍內(nèi)包含有許多藥品包裝材料信息、輔料信息和噪聲信息，不適宜作為主要研究波段，故選取4 200 ～12 000 cm－1范圍作為本次建模所用譜段。 預(yù)處理分別嘗試矢量歸一化、一階導(dǎo)數(shù)、矢量歸一化＋一階導(dǎo)數(shù)、二階導(dǎo)數(shù)、矢量歸一化＋二階導(dǎo)數(shù)，經(jīng)試驗(yàn)，選擇矢量歸一化預(yù)處理建立的地奧心血康膠囊一致性模型準(zhǔn)確率更高。
2.4 光譜數(shù)據(jù)處理
對(duì)于藥品的限度控制，通常采用3 種計(jì)算方法：一是最大CI 法，即直觀地指定CI 限度值; 二是Sum 1 方法，即超出CI 限度的所有Y 值除以所選譜段內(nèi)的波長(zhǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)得到的Sum 數(shù)值，對(duì)其進(jìn)行限定; 三是Sum 2 方法，即超出CI 限度的所有Y 值除以超過(guò)CI 限度的波長(zhǎng)點(diǎn)個(gè)數(shù)得到的Sum 數(shù)值，對(duì)其進(jìn)行限定。 優(yōu)化模型后，決定采用最大CI 法。CI 分別嘗試選擇3，4，5，6 等，最終確定為CI 值＝3.4。
2.5 模型的建立和驗(yàn)證
使用OPUS 軟件，點(diǎn)擊Setup Conformity Test窗口，從添加參考光譜對(duì)話框欄里，調(diào)入A 批樣品的75 張光譜（3 張/ 批），按照2.2，2.3 中敘述的方法設(shè)置各種參數(shù)，建立一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，保存一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，CI 值為3.4。
調(diào)出地奧心血康膠囊一致性模型， 從添加測(cè)試光譜模塊， 調(diào)入B 批樣品的30 張光譜 （3 張/批）進(jìn)行驗(yàn)證。 B 批樣品的驗(yàn)證光譜全部落在CI值的范圍內(nèi),說(shuō)明建模成功，見圖1。
圖1 地奧心血康膠囊的近紅外一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ万?yàn)證注：圖中灰點(diǎn)為A 批75 張建模光譜，兩條黑線之間是最大CI 值的區(qū)間，兩條黑線之間的黑點(diǎn)是B 批30 張驗(yàn)證光譜，黑線到0 點(diǎn)的距離即為CI 值3.4
B 批樣品的驗(yàn)證光譜的CI 值也在±3.4 范圍內(nèi)，說(shuō)明CI 值設(shè)定為3.4 比較合適。 同時(shí)說(shuō)明地奧心血康膠囊的生產(chǎn)工藝、原輔料及其配比基本穩(wěn)定，體現(xiàn)在近紅外光譜上也是相對(duì)穩(wěn)定的，故可以建立近紅外一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?/p>
2.6 模型使用
在日常監(jiān)督檢查中發(fā)現(xiàn)了可疑的地奧心血康膠囊4 批，我市藥品檢測(cè)車立即調(diào)出地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)4 批可疑地奧心血康膠囊進(jìn)行測(cè)試。 結(jié)果顯示4 批地奧心血康膠囊的光譜CI 值最小為5.4，最大為9.4，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)定的CI 值3.4。后經(jīng)我市食品藥品檢驗(yàn)所和我省食品藥品檢驗(yàn)所復(fù)檢，結(jié)果顯示4 批地奧心血康膠囊均為假藥，見圖2 和表1。
圖2 超出地奧心血康膠囊的一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ虲I 值 的 假 藥CI 值
表1 4 批假冒地奧心血康膠囊的12 張光譜的相關(guān)數(shù)據(jù)
2 年來(lái)開封市藥品檢測(cè)車?yán)玫貖W心血康膠囊一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停膊楂@假地奧心血康膠囊52批，極大的維護(hù)了人民的用藥安全和生命健康。
3 討論
3.1 用于建立模型的訓(xùn)練集樣品，要求該樣品集能夠包含該藥品在化學(xué)和物理性質(zhì)上的變異；用于驗(yàn)證模型的驗(yàn)證集樣品，要求能夠代表未來(lái)待測(cè)樣品的性質(zhì)。
3.2 一致性檢驗(yàn)原理上是比較未知樣品光譜的CI值限度是否超過(guò)已知樣品的CI 值限度。一致性檢驗(yàn)的靈敏度較高，CI 值限度和CI 值的設(shè)定應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)藥品質(zhì)量的要求來(lái)選擇，使用嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)研究藥品質(zhì)量變化與CI 值變化的關(guān)系。 對(duì)于CI 值限度的設(shè)置，根據(jù)理論研究，應(yīng)為5或6 比較合適，如果建模參考光譜的數(shù)量較多（數(shù)百?gòu)垼瑒t可設(shè)置為5，如果數(shù)量較少（低于100張），則可設(shè)置為6。 另外，也要根據(jù)每個(gè)藥品的具體情況，具體設(shè)置，如本文的地奧心血康膠囊的CI 值就是3.4。 在實(shí)際使用過(guò)程中，需對(duì)每批樣品測(cè)定3 張光譜，進(jìn)行檢驗(yàn)。
3.3 近紅外圖譜反映的是制劑中活性成分和輔料的綜合信息，無(wú)論是活性成分發(fā)生的化學(xué)變化，還是輔料發(fā)生的物理性質(zhì)改變，以及假冒知名廠家的藥品，都會(huì)在近紅外光譜中有所體現(xiàn)[3-4]。 一致性檢驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢葬槍?duì)特定廠家的特定品種給出高效、準(zhǔn)確的結(jié)論，并且可以根據(jù)當(dāng)?shù)赜盟幘唧w情況及時(shí)更新或者建立所需要的一致性模型，方便快捷，克服了藥品檢測(cè)車上所配發(fā)模型的單一、機(jī)動(dòng)性差的弊端。
3.4 近幾年來(lái)，地奧心血康膠囊在市面上屢屢出現(xiàn)假冒情況，尤其在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、個(gè)體診所和個(gè)體藥店。 因此，如何有效打假，成為藥品監(jiān)管的首要問題。本研究結(jié)果表明，用地奧心血康膠囊近紅外一致性模型可以快速鑒別其真?zhèn)?，且操作?jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，對(duì)今后打擊假藥具有重要意義，可在藥品檢測(cè)車中推廣應(yīng)用。
[1] 蘆永軍. 近紅外光譜分析技術(shù)及其在藥物工業(yè)中的應(yīng)用[J]. 光機(jī)電信息，2003（5）：30-34.
[2] 國(guó)家藥典委員會(huì). 中國(guó)藥典（2010 年版）一部[S]. 北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社：671-672.
[3] 王靜，耿仲樂，王鵬超. 利用近紅外光譜鑒別多潘立酮片的真?zhèn)蝃J]. 中國(guó)藥業(yè)，2008，17（17）：22-23.
[4] 王良金，李松賓，孟建生，等. 近紅外圖譜直觀分析法鑒別假藥[J]. 中國(guó)藥事，2008，22（8）：668-671，691.
致謝：感謝殷飛主任、潘穂生主任、霍雷震老師對(duì)本研究給予的指導(dǎo)和大力支持！
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